焦炉荒煤气显热换热装置及安装结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110551510A(43)申请公布日2019.12.10(21)申请号201910917683.XF22G1/00(2006.01)(22)申请日2019.09.26F28D21/00(2006.01)(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人樊河雲刘功国秦洁李占军(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人刘扬(51)Int.Cl.C10B27/00(2006.01)C10K1/04(2006.01)F22B1/18(2006.01)F22B37/26(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称焦炉荒煤气显热换热装置及安装结构(57)摘要炼焦和煤化工装备领域，尤其是一种体积轻巧、更换方便，从而对焦炉荒煤气余热进行的有效的回收，能够显著提高焦炉的节能水平的焦炉荒煤气显热换热装置及安装结构，包括换热器壳体，所述换热器壳体顶部设置有过热蒸汽出口管，换热器壳体底部设置有进水管，所述换热器壳体内设置有汽水分离装置。本发明对推动钢铁企业炼焦单元和煤化工企业的节能技术进步，降低生产过程碳排放和显热回收经济化均具有重要意义。本发明尤其适用于焦炉荒煤气显热换热工艺之中。CN110551510ACN110551510A权利要求书1/1页1.焦炉荒煤气显热换热装置，其特征在于：包括换热器壳体(3)，所述换热器壳体(3)顶部设置有过热蒸汽出口管(2)，换热器壳体(3)底部设置有进水管(6)，所述换热器壳体(3)内设置有汽水分离装置(4)。2.如权利要求1所述的焦炉荒煤气显热换热装置，其特征在于：所述进水管(6)的进水管出水口处设置有散射器(5)。3.如权利要求1或2所述的焦炉荒煤气显热换热装置，其特征在于：换热器壳体(3)形状为圆柱体空腔结构。4.如权利要求3所述的焦炉荒煤气显热换热装置，其特征在于：所述换热器壳体(3)底部壳体的封头形状为半球形、椭球形或圆锥形。5.如权利要求1或2所述的焦炉荒煤气显热换热装置，其特征在于：换热器壳体(3)管壁厚度的范围为2mm-8mm。6.如权利要求1或2所述的焦炉荒煤气显热换热装置，其特征在于：汽水分离装置(4)将换热器壳体(3)分为上下两个区域，其中，下部区域为汽液分离区，上部区域为蒸汽过热区。7.如权利要求1或2所述的焦炉荒煤气显热换热装置，其特征在于：换热器壳体(3)壁层的外壁设置有高导热防粘结材料。8.如权利要求1或2所述的焦炉荒煤气显热换热装置，其特征在于：换热器壳体(3)内设置有温度检测元件或压力检测元件，其中，温度检测元件或压力检测元件与给水量控制端连通。9.利用权利要求1所述的焦炉荒煤气显热换热装置形成的焦炉荒煤气显热换热装置安装结构，其特征在于：还包括上升管(9)，其中换热器壳体(3)设置于上升管(9)的上升管管内(91)，换热器壳体(3)上的进水管(6)和过热蒸汽出口管(2)穿过上升管(9)管壁上的壁层孔洞并延伸到上升管(9)的外部。10.如权利要求1或2所述的焦炉荒煤气显热换热装置安装结构，其特征在于：所述进水管(6)和过热蒸汽出口管(2)与上升管(9)管壁上的壁层孔洞之间设置有膨胀缝，所述膨胀缝内设置有高温耐火棉。2CN110551510A说明书1/4页焦炉荒煤气显热换热装置及安装结构技术领域[0001]炼焦和煤化工装备领域，尤其是一种焦炉荒煤气显热换热装置及安装结构。背景技术[0002]在钢铁企业炼焦单元和煤化工企业，焦炉炼焦是生产焦炭的主要方式。焦炉炼焦生产中伴随着大量热能的转化与释放，其过程中主要产生四种形态的显(余)热资源，分别是红焦显热、焦炉荒煤气显热、焦炉烟气余热和焦炉炉体散热。其中，焦炉荒煤气显热占到了焦炉生产排放总热资源的35％左右。焦炉炼焦过程中，焦炉上升管内的荒煤气温度高达650℃～850℃，含有大量的显热。实际生产中，为保证设备安全和工艺顺行，普遍的做法是采用喷氨水急冷的工艺对中高温荒煤气进行冷却，即在桥管与集气管喷洒循环氨水与荒煤气直接接触，使荒煤气急剧降温至80℃～85℃，降温后荒煤气在初冷器中再用冷却水间接冷却至常温。该工艺流程不仅浪费了大量荒煤气的显热，而且消耗大量的氨水和工业冷却水，造成了大量污水排放和电力消耗。焦炉排出的中高温荒煤气由于其成份复杂，流量、温度周期性变化，若荒煤气温度降低至450℃左右及以下，焦油组分将会大量析出造成通管堵塞影响生产顺行，一直以来荒煤气显热回收都是行业技术难题，因此焦炉荒煤气显热回收一直是焦化行业节能减排的研究热点之一。[0003]目前，国内少数焦化厂和研究单位对焦炉荒煤气显热回收技术和装置进行了研究，但普遍采用是夹套式和盘管式这两种在上升